抗击抗菌药耐药性 - 科学家公布1万多种药物组合

抗击抗菌药耐药性-科学家公布1万多种药物组合一幅科学插图展示了针对细菌细胞不同成分的抗菌药物如何影响彼此的活性。图片来源:IsabelRomeroCalvo和ElisabettaCacace/EMBL在一项新研究中,海德堡EMBL实验室Typas小组的研究人员系统分析了1万多种药物组合对常见多重耐药菌的疗效。这项研究的第一作者、Typas小组的前博士生伊丽莎白-卡卡塞(ElisabettaCacace)说:"以前,人们曾对特定的药物组合进行过研究,特别是那些在临床上常用的处方药组合。然而,我们对不同类别抗生素的组合,或抗生素与非抗生素药物的组合如何影响细菌的生理机能缺乏系统的了解,尤其是在不考虑宿主的情况下。"EzoicCacace是一名医学博士,目前在苏黎世联邦理工学院(ETHZürich)担任博士后。她在Typas小组工作期间,该小组专门开发高通量方法来研究细菌(与环境或其他物种)的相互作用和生理学。不同的抗生素针对细菌内部不同的细胞结构或过程。它们可以协同作用,这意味着它们的综合活性比每种药物单独作用的效果更强,但它们也可以相互拮抗,在这种情况下,一种药物的存在会阻碍另一种药物的活性。这种拮抗作用可用于减轻抗生素对肠道微生物群的附带损害。在之前的一项研究中,Typas小组的研究人员分析了针对革兰氏阴性菌的药物组合,这类细菌包括许多致命的耐抗菌病原体,如大肠杆菌、肠炎沙门氏菌和铜绿假单胞菌。然而,许多致命的抗菌细菌也属于革兰氏阳性菌,其中包括金黄色葡萄球菌,它的耐甲氧西林变种(MRSA)每年导致数十万人死亡。这些细菌的细胞壁结构与革兰氏阴性细菌不同,从而影响了药物的活性和有效性。在目前的研究中,研究小组使用了先进的机器人装置,同时研究了数百种抗生素和非抗生素药物的不同剂量组合对三种代表性革兰氏阳性细菌--枯草杆菌、金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌--的影响。除了所有主要类别的65种不同抗生素的8000多种组合外,研究人员还分析了抗生素药物与非抗生素药物的2500多种组合。利用这种策略,研究小组发现了一千多种相互作用,包括协同作用和拮抗作用。这些作用具有高度的物种特异性,甚至是菌株特异性,与之前在革兰氏阴性菌研究中发现的相互作用截然不同。他们还通过用病原体感染飞蛾幼虫,测试特定药物组合帮助恢复的能力,在体内验证了其中一些结果。研究人员公开了完整的相互作用数据库,供其他科学家查看、探索和用于寻找新的协同作用和拮抗作用。"我们认为这项研究的规模使其与众不同。这是一个如此丰富的数据集,我认为它将在未来许多年里为各种假设提供素材,"卡卡斯说。"从系统生物学的角度来看,我也觉得这很有趣,因为我们看到了针对某些细胞过程的药物之间的相互作用,而这在以前是不为人知的"。EMBL组长、该研究的资深作者纳索斯-蒂帕斯(NassosTypas)说:"我们正生活在一个急需新策略来对抗抗菌药耐药性的时代,而新抗生素的开发在技术上极具挑战性,成本高昂,耗时漫长。我们在这项研究中进行的这种系统性药物相互作用分析为细菌感染的替代解决方案和治疗方法开辟了道路。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391711.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391711.htm

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科学家开发出抗击耐药细菌的新型抗生素

科学家开发出抗击耐药细菌的新型抗生素苏黎世大学核磁共振设施负责人、化学家奥利弗-泽尔贝(OliverZerbe)说:"不幸的是,新抗生素的研发渠道相当空虚。自从上一种针对以前未使用过的靶分子的抗生素获得批准以来,已经过去了50多年。"在最近发表在《科学进展》(ScienceAdvances)上的一项研究中,泽尔贝现在讨论了一类高效抗生素的开发情况,这类抗生素能以新颖的方式对抗革兰氏阴性细菌。世卫组织将这类细菌列为极度危险的细菌。这类细菌由于具有双层细胞膜,因此抗药性特别强,例如耐碳青霉烯类肠杆菌。除了乌兹赫里大学的团队外,制药公司SpexisAG的研究人员也参与了这项由Innosuisse共同资助的合作研究。研究人员的研究起点是一种名为比他汀的天然肽,昆虫用它来抵御感染。比他汀能破坏革兰氏阴性细菌外膜和内膜之间重要的脂多糖运输桥梁,几年前,现已退休的哈佛大学教授约翰-罗宾逊(JohnRobinson)在一项研究中揭示了这一点。结果,这些代谢物在细胞内积聚,导致细菌死亡。然而,比他汀并不适合用作抗生素药物,原因之一是它的效力较低,而且细菌很快就会对它产生抗药性。因此,研究人员改变了比他汀的化学结构,以增强这种肽的特性。泽尔贝说:"要做到这一点,结构分析至关重要。为此,结构分析至关重要。"他的团队合成了细菌转运桥的各个组成部分,然后利用核磁共振(NMR)观察比他汀与转运桥结合的位置和方式,以及如何破坏转运桥。利用这些信息,SpexisAG公司的研究人员计划进行必要的化学修饰,以增强多肽的抗菌效果。除其他外,还进一步进行了突变,以提高分子的稳定性。合成肽随后在感染细菌的小鼠身上进行了测试,结果非常出色。泽尔贝说:"事实证明,这种新型抗生素非常有效,尤其是在治疗肺部感染方面。它们对耐碳青霉烯类肠杆菌也非常有效,而大多数其他抗生素在这方面都失效了"。此外,新开发的肽类药物对肾脏没有毒性或危害,而且在血液中长期保持稳定--所有这些特性都是获得药物批准的必要条件。不过,在开始首次人体试验之前,还需要进一步的临床前研究。在选择最有前景的多肽进行研究时,研究人员确保它们也能有效对抗那些已经对比萨丁产生抗药性的细菌。泽尔贝说:"我们相信,这将大大减缓抗菌药耐药性的产生。我们现在有望获得一类新的抗生素,这种抗生素对抗药性细菌也同样有效"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372775.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372775.htm

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科学家发现应对抗生素耐药性细菌的新武器

科学家发现应对抗生素耐药性细菌的新武器耐抗生素病原体的一个例子是肺炎克雷伯氏菌,这是一种在医院里常见的细菌,以其毒性著称。如果没有有效的治疗方案,我们可能会看到肺炎和沙门氏菌等疾病的重新出现,这些疾病曾经很容易用抗生素治疗。日内瓦大学(UNIGE)的研究人员发现,乙去氧尿啶(edoxudine),一种在20世纪60年代开发的抗疱疹分子,可以破坏克雷伯氏菌的保护性表面,使其更容易被免疫细胞所消灭。研究人员的发现最近发表在PLOSONE杂志上。肺炎克雷伯氏菌是一种可以引起呼吸道、尿道和身体其他部位严重感染的细菌。肺炎克雷伯氏菌导致许多呼吸道、肠道和泌尿道感染。由于它对大多数常见的抗生素有抗药性,而且毒力很强,它的一些菌株对40%到50%的受感染者来说是致命的。现在迫切需要开发新的治疗分子来对付它。它是医院获得性感染的一个常见原因,对免疫系统较弱的人特别危险。肺炎克雷伯氏菌对许多抗生素具有抗药性,使其难以治疗。领导这项研究的UNIGE医学院细胞生理和代谢系教授PierreCosson解释说:"自20世纪30年代以来,医学一直依赖抗生素来摆脱致病细菌。但其他方法也是可能的,其中包括试图削弱细菌的防御系统,使它们无法再逃避免疫系统。这一途径似乎更有希望,因为肺炎克雷伯氏菌的毒性主要源于其逃避免疫细胞攻击的能力。"为了确定细菌是否被削弱,UNIGE的科学家们使用了一个具有令人惊讶的特点的实验模型:变形虫Dictyostelium。这种单细胞生物通过捕捉和摄取细菌为食,使用与免疫细胞用来杀死病原体的机制相同。"我们对这种变形虫进行了基因改造,以便它能够告诉我们它所遇到的细菌是否具有毒性。皮埃尔-科森解释说:"这个非常简单的系统然后使我们能够测试数以千计的分子,并确定那些能够降低细菌毒性的分子。"削弱细菌而不杀死它们开发一种药物是一个漫长而昂贵的过程,没有结果的保证。因此,UNIGE的科学家们选择了一种更快、更安全的策略:审查现有药物以确定可能的新治疗适应症。研究小组评估了已经上市的数百种药物对肺炎克雷伯氏菌的影响,这些药物有广泛的治疗适应症。一种为防治疱疹而开发的药物被证明是特别有希望的。通过改变保护细菌不受外部环境影响的表面层,这种药理学产品使其变得脆弱。研究人员说:"与抗生素不同,乙去氧尿啶不会杀死细菌,这限制了产生抗药性的风险,这是这种抗病毒策略的一个主要优势。"尽管这种治疗方法在人类身上的有效性还有待证实,但这项研究的结果令人鼓舞:乙去氧尿啶甚至对肺炎克雷伯氏菌的最强毒株也有作用,而且其浓度比治疗疱疹的浓度低。皮埃尔-科森总结说:"充分削弱细菌而不杀死它们是一种微妙的策略,但从短期和长期来看,它可能被证明是一种胜利。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338061.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1338061.htm

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研究人员创造新分子应对抗菌药耐药性

研究人员创造新分子应对抗菌药耐药性梅努斯大学(MaynoothUniversity)的研究人员利用超分子化学发现了一种对抗耐药细菌的新型分子。新发现为抗生素开发提供了一种潜在的新方法,对公共卫生具有重大意义。图片来源:EllaMaruStudios据预测,到2050年,由于AMR水平不断上升,传统抗生素将在很大程度上失去效力,因此,寻找根除细菌的新方法已成为科学界的当务之急。超分子化学:对抗AMR的关键超分子化学是一个探索分子间相互作用的利基科学领域,这项研究利用超分子化学原理实现了这一突破。最重要的是,这项研究发现了能有效杀死细菌但对健康人体细胞毒性极低的分子。这项新研究发表在著名的《化学》杂志上,恰逢11月18日至24日的世界反转录病毒宣传周(WorldAMRAwarenessWeek)。这项由世界卫生组织发起的全球性活动旨在提高人们对AMR的认识和了解,希望减少耐药性感染的出现和传播。根据迄今为止对AMR全球影响最全面的估计,2019年有120多万人(可能还有数百万人)直接死于耐抗生素细菌感染。这一研究可能会为解决这一问题的新方法铺平道路,因为这一问题每年造成的死亡人数超过了艾滋病或疟疾。梅努斯大学化学系的首席研究员卢克-布伦南(LukeBrennan)说:"我们正在发现新的分子,并研究它们如何与阴离子结合,阴离子是带负电荷的化学物质,在生命的生物化学中极为重要。我们正在为防治从癌症到囊性纤维化等各种疾病奠定基础。"用"特洛伊木马"方法对付抗药性细菌这项工作基于合成离子转运体的使用,研究人员首次证明,盐(钠离子和氯离子)涌入细菌可引起一系列生化事件,导致细菌细胞死亡--即使是对目前可用的抗生素(如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA))具有抗药性的菌株也不例外。这项研究的合著者、梅努斯大学凯瑟琳-朗斯代尔人类健康研究所的罗伯特-埃尔姆斯博士说:"这项工作表明,利用我们的方法--一种导致盐涌入细胞的'特洛伊木马'--我们可以有效地杀死耐药细菌,这种方法可以对抗已知的细菌耐药方法。"埃尔梅斯继续说道:"细菌努力维持细胞膜内离子浓度的稳定,一旦这种微妙的平衡被打破,细胞的正常功能就会遭到破坏,细胞也就无法存活。这些合成分子与氯离子结合,并用'脂肪毯'将其包裹起来,使其能够轻易溶解在细菌的细胞膜中,从而将离子带入其中,破坏正常的离子平衡。这项工作是化学基础知识对人类健康研究中尚未满足的需求产生影响的典范"。梅努斯大学生物系微生物学家凯文-卡瓦纳(KevinKavanagh)教授评论说:"耐药细菌感染率的上升是一个令人担忧的重大问题。这项工作是化学家和生物学家合作开发具有重大未来潜力的新型抗菌剂的一个范例"。这些成果为阴离子转运体作为现有抗生素的可行替代品的潜在开发铺平了道路,而这正是AMR问题持续上升所迫切需要的。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399357.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1399357.htm

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研究人员发现克服抗菌素耐药性的新方法

研究人员发现克服抗菌素耐药性的新方法世界卫生组织已将抗菌素耐药性确定为全球关注的问题,因为大多数临床抗生素不再对某些致病菌有效。俄克拉荷马大学抗生素发现和耐药性中心由HelenZgurskaya博士和ValentinRybenkov博士领导,正在努力寻找替代治疗解决方案。抗生素通过靶向细菌细胞的特定部分(例如细胞壁或其DNA)发挥作用。细菌可以通过多种方式对抗生素产生耐药性,包括通过开发外排泵(位于细菌细胞表面的蛋白质)。当抗生素进入细胞时,外排泵在到达目标之前将其泵出细胞,这样抗生素就永远无法杀死细菌。然而,俄勒冈大学的研究人员最近在《自然通讯》杂志上发表了一项发现。科学家们发现了一类新的分子,可以抑制外排泵,使抗生素再次发挥作用。这些抑制剂具有新颖的作用机制,但直到最近仍不清楚。Zgurskaya的团队与佐治亚理工学院和英国伦敦国王学院的团队合作,发现这些抑制剂作为“分子楔子”,针对细胞内膜和外膜之间的区域,增强细菌的抗菌活性。了解这种机制可以促进抗生素临床应用新疗法的发现。“我们已经生活在后抗生素时代,除非在诊所找到新的抗生素耐药性解决方案,否则情况将会变得更糟。我们的发现将促进新疗法的开发,以帮助缓解迫在眉睫的危机。”Zgurskaya说。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388511.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1388511.htm

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科学家发现新抗生素类别 可有效对抗耐药细菌

科学家发现新抗生素类别可有效对抗耐药细菌抗生素是现代医学的基础,在上个世纪极大地改善了全世界人民的生活质量。如今,我们往往认为抗生素是理所当然的,并严重依赖抗生素来治疗或预防细菌感染,例如,在癌症治疗、侵入性手术和移植过程中,以及在母亲和早产儿身上,抗生素可以降低感染风险。然而,全球抗生素耐药性的增加日益威胁着抗生素的有效性。为了确保未来能够获得有效的抗生素,开发不存在抗药性的新型疗法至关重要。乌普萨拉大学的研究人员最近在《美国国家科学院院刊》(ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUSA)上发表了他们的研究成果,介绍了作为多国联合体的一部分而开发的一类新型抗生素。他们描述的这类化合物以一种名为LpxH的蛋白质为靶标,这种蛋白质是革兰氏阴性细菌合成其最外层保护层(即脂多糖)的途径。并非所有细菌都会产生这一层,但那些会产生这一层的细菌包括世界卫生组织确定为最需要开发新型疗法的生物,其中包括已经对现有抗生素产生抗药性的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌。研究人员能够证明,这种新型抗生素对耐多药细菌具有很强的活性,并能治疗小鼠模型中的血液感染,从而证明了这种抗生素的前景。重要的是,由于这一类化合物是全新的,而LpxH蛋白尚未被用作抗生素的靶点,因此这一类化合物不会产生抗药性。这与目前临床开发中的许多"同类"抗生素形成了鲜明对比。虽然目前的研究结果很有希望,但在这类化合物进入临床试验之前,还需要做大量的工作。DOI:10.1073/pnas.2317274121编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428294.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1428294.htm

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科学家开发出能杀死数种超级细菌的新抗生素分子

科学家开发出能杀死数种超级细菌的新抗生素分子细菌正在迅速发展对我们人类最好的药物的抗性,从而使我们处于重大健康危机的边缘。但现在,一种新抗生素已经显示出对几个关键的“超级细菌”有希望与此同时对身体中的好细菌的损害最小。细菌是进化行动的一个教科书式的例子。当它们面临环境危害时,只有最强壮的细菌才能存活下来进行复制,这意味着最终整个群体都有抗药能力。一类被称为革兰氏阴性菌的细菌特别有问题,它们用更厚的细胞壁和拒绝药物的分子泵来保护自己。新抗生素和其他治疗方法的开发进度已经得到了放缓。因此,我们人类正在迅速耗尽有效的抗生素,这有可能使我们回到“医学的黑暗时代”--那个曾经连轻微感染都会致命的年代。从事这项新研究的科学家们现在已经开发出一种表现出前景的新型候选抗生素。研究小组从一种对革兰氏阳性细菌有效的现有抗生素开始,并通过一系列的结构修改试图使其对革兰氏阴性菌株具有更强的抗性。其中一个修改后的化合物特别引人注目。这个被命名为fabimycin的候选药物对200多个临床分离的抗生素耐药菌群效果都表现很好,包括总共54个菌株如大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌。在对小鼠的测试中,发现fabimycin可以清除肺炎或尿路感染的耐药病例,并使细菌水平甚至低于感染前的水平。重要的是,fabimycin在其攻击中具有相对的选择性并使某些类型的无害细菌不受影响。这比许多现有的抗生素要好得多,因为这些抗生素会不分青红皂白地消灭微生物组中的许多有益细菌从而导致一系列的不良副作用。进一步的发展最终可以将fabimycin或类似的分子添加到我们对抗超级细菌的武器库中,尤其是那些难以治疗的感染。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1303245.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1303245.htm

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